Klausur zu Physik1 für B_TInf(v400)

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Ferdinand Berg
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M. Anders Wedel, den 18.08.09 Klausur zu Physik1 ür B_TIn(v400) Klausurdatum: 28.8.09, 15:00, Bearbeitungszeit: 90 Minuten Achtung!

1 M. Anders Wedel, den Klausur zu Physik1 ür B_TIn(v400) Klausurdatum: , 15:00, Bearbeitungszeit: 90 Minuten Achtung! Es ird nur geertet, as Sie au diesen Blättern oder angeheteten Leerseiten notieren, sie düren aber zusätzliches Schmierpapier verenden. Erlaubte Hilsmittel: Taschenrechner, Zeichengeräte, zugelassene Formelsammlung in unveränderter Form. Augabe 1: Während eines Auenthaltes in den USA stehe Ihnen ein Mietagen zur Verügung. a) Der Verleih gibt den Benzinverbrauch mit 28 miles/gallon an. Wie hoch ist also der Verbrauch in l/100km? Hineis: 1 mile = 1,609 km, 1 gallon = 3,785 l.(2 P) b) Der Reiendruck ird mit 2,1 bar vorgeschrieben, das Manometer an der Tankstelle zeigt den Druck aber nur in PSI (Pounds per Square Inch) an. Welchen Druck müssen Sie in PSI einstellen, enn ein Pound der Geichtskrat von 453 Gramm entspricht und ein inch 2,54 cm misst? (2 P)

2 Augabe 2: Ein Fregattvogel segelt in einer horizontalen kreisörmigen Bahn. Sein Kippinkel gegenüber der Horizontalen beträgt ungeähr 20 und er benötigt 17s ür einen kompletten Kreis. a) Wie schnell liegt der Vogel? (2 P) b) Wie groß ist der Radius des Kreises?(2 P)

3 Augabe 3:(5P) Im Folgenden erden einige Aussagen zu physikalischen Sachverhalten gemacht, die zum Teil unsinnig, komplett oder teileise alsch oder richtig sind. Geben Sie au dem Augabenblatt an, ob die olgenden Behauptungen komplett richtig oder zumindest teileise alsch sind: Beantorten Sie durch Ankreuzen, ie im olgenden Beispiel dargestellt 0.) Körper allen an der Erdoberläche nach unten, eil es in der Hölle heiß ist. X 1.) Ein Körper kann sich dauerhat mit konstanter Geschindigkeit beegen, enn eine abbremsende Reibungskrat durch eine konstante betragsmäßig gleich große antreibende Krat kompensiert ird. 2.) Ein perekt periodisches, metallisches Atomgitter setzt dem Elektronenluss keinen Widerstand entgegen. Der bei Normalleitern beobachtbare ohmsche Widerstand kommt nur duch Störungen der Periodizität zustande. 3.) Es gibt temperaturabhängige Störungen der Periodizität durch thermische Phononen oder Bron'sche Gitterbeegungen und temperaturunabhängige Störungen ie Gitterehler und Korngrenzen, die jeeils ür den temperaturabhängigen und den temperaturunabhängigen Teil des speziischen Widerstandes ursächlich sind. 4.) Die gleichörmige Kreisbeegung ist eine beschleunigte Beegung. Die Beschleunigung ird durch die radial nach außen irkende Zentriugalkrat beirkt. 5.) Die gleichörmige Kreisbeegung ist eine beschleunigte Beegung. Die Beschleunigung ird durch die in Richtung des Kreismittelpunktes irkende Zentripetalkrat beirkt. 6.) Eine konstante Bremskrat bei einem Bremsvorgang beirkt auch eine konstante (hier negative) Bremsleistung. 7.) Es gibt vier undamentale Wechselirkungen. Diese sind die Gravitation, die starke Wechselirkung, die elektromagnetische Wechselirkung und die van der Waals- Wechselirkung. 8.) Wenn man einen ursprünglich im Vakuum durchgeglühten Kuperdraht hin und herbiegt oder mit Hammerschlägen bearbeitet (ohne den Querschnitt zu verändern) verringert sich dessen speziischer Widerstand. 9.) Die Reibungskrat au eine langsam in Lut herabsinkende Feder ist proportional zur Sinkgeschindigkeit und gehört zu dem als Stokessche Reibung benannten Typ. Alles richtig - 6P, 1 Fehler -5P, 2 Fehler -4P, 3 Fehler -3P, 4 Fehler -2P, 5 Fehler -1P

4 Augabe 4: ein Block der Masse von 5,0 kg beegt sich in einer geraden Linie au einer horizontalen reibungslosen Oberläche unter dem Einluss einer Krat, die ie im Bild gezeigt mit dem Ort variiert. Wie groß ist die von der Krat verrichtete Arbeit, enn sich der Block vom Ursprung (x = 0 m) bis zum Punkt x = 8 m beegt? (4 P)

5 Augabe 5: Drei Punktladungen liegen au der x- Achse; q 1 = 25 nc liegt im Ursprung, q 2 = -10 nc liegt bei x = 2 m und q 0 =20 nc beindet sich bei x = 3.5 m. Berechnen Sie die gesamte au q 0 einirkende Krat! (4P)

6 Augabe 6: Das Bild zeigt die idealisierte Darstellung eines Uran- 238 Kernes (Q = +92e) am Beginn der Kernspaltung. Nehmen Sie an, dass die Fragmente gleiche Größe und Kugelgestalt haben und sich gerade berühren. Der Radius des ursprünglich ebenalls kugelörmigen Uran 238-Kerns ist 8,0 emtometer (= 8, m) groß. Nehmen Sie eiterhin an, dass das Kernmaterial konstante Ladungs- und Massendichte hat. a) Berechnen Sie zunächst den Radius der Fragmente aus der Volumengleichheit von Urankern und Volumen der beiden Fragmente. (2 P) Berechnen Sie b) die au jedes Fragment irkende elektrostatische Abstoßungskrat (2 P) und c) die elektrostatische potentielle Energie der Anordnung der beiden Fragmente in ev. (2 P)

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